内容正文:
第三章 牛顿运动定律
第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题
开始
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03
课前基础落实
——在情境迁移中理清“物理观念”
课堂提能学案
——在多彩学法中精准“扶弱补短”
随堂创新训练
——在素养立意中把握“命题导向”
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一、牛顿第二定律
1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成______,跟它的质量成_____,加速度的方向跟________的方向相同。
2.表达式:F=_____。
3.适用范围
(1)只适用于______参考系(相对地面_____或做_________运动的参考系)。
(2)只适用于____物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
正比
反比
作用力
ma
惯性
静止
匀速直线
宏观
二、单位制
1.单位制:由__________和__________一起组成了单位制。
2.基本单位:基本物理量的单位。力学中的基本量有三个,它们分别是______、______和______,它们的国际单位分别是____、___和____。
3.导出单位:由________根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
基本单位
导出单位
质量
长度
时间
kg
m
s
基本量
三、动力学的两类基本问题
1.第一类问题:由因推果——已知受力情况求物体的__________。
2.第二类问题:由果溯因——已知_________求物体的_________。
3.解决两类基本问题的方法
以________为“桥梁”,由运动学公式和______________列方程求解,具体逻辑关系如下图所示:
运动情况
运动情况
受力情况
加速度
牛顿第二定律
情境创设
让一名同学用单只手推光滑水平面上很重的一个箱子。
微点判断
(1)因为该同学一只手的力气较小,所以箱子可能不动。 ( )
(2)该同学对箱子施力,然后产生了加速度,加速度的产生滞后于力的作用。 ( )
(3)箱子加速度的方向一定与合外力方向相同。 ( )
(4)箱子的质量与箱子的加速度成反比。 ( )
(5)若该同学的推力逐渐减小,则箱子做减速运动。 ( )
(6)该同学停止用力,则箱子立刻停下来。 ( )
×
×
√
×
×
×
(一) 牛顿第二定律(固基点)
[题点全练通]
1.[对牛顿第二定律的理解]
根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是 ( )
A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度
C.物体加速度的大小与所受作用力中任一个力的大小成正比
D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比
答案:D
2.[合力、加速度、速度之间的决定关系]
下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是 ( )
A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大
B.物体的速度为0,则加速度为0,所受的合外力也为0
C.物体的速度为0,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大
D.物体的速度很大,但加速度可能为0,所受的合外力可能很大
答案:C
解析:物体的速度大小和加速度大小没有必然联系,一个很大,另一个可以很小,甚至为0,物体所受合外力的大小决定加速度的大小,同一物体所受合外力越大,加速度一定也越大,C正确。
3.[牛顿第二定律的简单应用]
(1)如图所示,某杂技演员在做手指玩耍盘子的高难度表演。若盘的质量为m,手指与盘之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘底处于水平状态且不考虑盘的自转。则下列说法正确的是 ( )
答案:D
(2)如图所示,是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,若已知飞船质量为4.0×103 kg,其推进器的平均推力为800 N,在飞船与空间站对接后,推进器工作5 s内测出飞船和空间站的速度变化是0.05 m/s,则空间站的质量为 ( )
A.7.6×104 kg B.8.0×104 kg
C.4.0×104 kg D.4.0×103 kg
答案:A
[要点自悟明]
1.牛顿第二定律的五个特性
3.分析物体运动性质时的三点提醒
(1)分析物体的运动性质,要从受力分析入手,先求合力,然后根据牛顿第二定律分析加速度的变化。
(2)速度增大或减小取决于加速度和速度方向间的关系,和加速度的大小没有关系。
(3)加速度如何变化取决于物体的质量和合外力,与物体的速度没有关系。
答案:C
2.[轻杆连接]两个质量均为m的小球,用轻杆连接后通过细绳悬挂在天花板上,如图所示。现突然迅速剪断细绳OA,让小球下落,在剪断细绳的瞬间,设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示,重力加速度为g,则( )